Оптические (лазерные) расходомеры

Оптические (лазерные) расходомеры

К числу сравнительно новых, но быстро развивающихся методов измерения локальных скоростей потока и расхода относятся методы, основанные на применении оптических квантовых генераторов—лазеров (ОКГ).

РасходомерыДостоинствами этих методов являются: бесконтактность, высокая чувствительность, малая инерционность, большой диапазон измерений скоростей и расходов независимо от физических свойств измеряемой среды (как жидкостей, так и газов), за исключением требования ее прозрачности в диапазоне длин волн, излучаемых квантовыми генераторами.

Наиболее перспективно применение оптических методов в экспериментальной гидродинамике, особенно в области турбулентных явлений, изучение которых традиционными способами (например, с помощью термоанемометров) уже не дает желаемых результатов вследствие малой точности приборов и, главное, вносимых ими искажений в изучаемую структуру потока.

Кроме того, лазерные расходомеры используют при измерении расхода агрессивных, высоко- и низкотемпературных (криогенных) жидкостей и газов.

В настоящее время распространение получили две конструктивные разновидности оптических (лазерных) расходомеров,, отличающихся лежащими в их основе физическими явлениями: расходомеры, основанные на эффекте рассеяния света движущимися частицами (допплеровские расходомеры), и расходомеры, основанные на эффекте Физо-Френеля — увлечения света движущейся средой.

В оптическом расходомере (назовем его сокращенно ДИС), реализующем первый эффект, излучение лазера, рассеянное движущимися в потоке естественными или искусственно введенными частицами, приобретает частотный сдвиг, пропорциональный осредненной скорости частиц.